Che cos'è un laser a LED?

Un diodo ad emissione di luce (LED) è un tipo di sorgente luminosa focalizzata. Un diodo è un circuito di emissione di luce presente in tutti i laser. Tutti i laser a LED hanno diodi che permettono alla luce e all'energia di fluire solo in una direzione in un raggio concentrato. I laser causano questo flusso di energia mediante la loro manipolazione di elettroni.

Un laser a LED è una sorgente luminosa a semiconduttore, il che significa che la sorgente di luce laser a LED viene formata avvicinando due materiali leggermente diversi tra loro per formare una giunzione positivo-negativa (PN). Il lato positivo, l'anodo, viene creato attraverso un'assenza di elettroni e i corrispondenti fori da questa assenza. Il lato negativo, il catodo, contiene un afflusso di elettroni. L'unione degli elettroni nei fori crea la luce.

Questa unione di elettroni nei buchi non crea alcun feedback di luce, che è comunemente causato da elettroni vaganti. Questo è un problema con i diodi laser poiché provoca molteplici modalità di emissione della luce, che possono influire sulla larghezza del raggio. Poiché il laser a LED ha solo una modalità, poiché ogni elettrone del catodo ha il suo foro corrispondente nell'anodo, non è necessario intraprendere azioni correttive, come tipico di altri tipi di laser.

I primi laser a LED emettevano una luce rossa a bassa intensità perché i fotoni rilasciati dagli elettroni dei diodi erano estremamente vicini alla luce infrarossa. Da allora i laser a LED si sono evoluti nella maggior parte delle lunghezze d'onda sugli spettri visibili e non visibili, il che significa che le loro lenti possono essere manipolate a colori visibili. I moderni laser a LED sono disponibili anche nella luce infrarossa e ultravioletta.

I laser a LED possono essere costituiti da un composto chiamato fosfuro di indio e gallio alluminio per creare il circuito semiconduttore e la giunzione PN. Questi materiali creano LED rossi, gialli e arancioni. Diverse variazioni degli elementi in ciascun composto creano variazioni nel colore. Un materiale diverso, il nitruro di gallio indio, crea LED verdi, blu e bianchi.

I laser a LED sono più convenienti da produrre e forniscono energia. Un tipico laser a LED richiede 30-60 milliwatt di energia per produrre luce, molto meno rispetto ad altri laser. Inoltre, lo spettro della luce visibile di un laser a LED è molto maggiore di quello di un laser a causa della sua più ampia gamma di frequenze di lunghezza d'onda.

La tensione richiesta per un LED è generalmente piuttosto bassa rispetto ad altre forme di dispositivi luminosi. Un laser a LED a indicatore singolo richiede da due a quattro volt di elettricità ed emette 1-50 ampere di luce rispetto ai diodi laser, che richiedono da quattro a sei volt di energia per lo stesso amperaggio. I laser a LED utilizzati per le luci domestiche e municipali richiedono la stessa quantità di volt di elettricità dei sistemi di illuminazione a incandescenza, ma possono fornire diverse migliaia di ampere di luce.

La minore quantità di energia richiesta per i laser a LED li rende ideali per funzionare con batterie a corrente continua. Questi laser a LED a basso consumo energetico possono essere utilizzati per fasci più piccoli, come torce elettriche e luci per libri. Forniscono un'illuminazione adeguata e una durata della lampada più lunga a causa della bassa tensione richiesta.